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不同微生物菌剂在马铃薯种植中的应用效果章孜亮1,2,3,李 婧1,2,3,高 俊1,2,3,石学萍4,王 坤5,杜迎辉1,2,3(1.河北省农业生物技术工程技术研究中心,河北 秦皇岛 0 6 6 0 0 4;2.河北省农业厅植物营养与海洋功能肥料重点实验室;3.领先生物农业股份有限公司;4.国家半干旱工程技术研究中心;5.河北久恩农业开发有限公司)摘要:采用大区对比法,在河北省张家口市沽源县黄盖淖镇林网村研究了不同微生物菌肥对马铃薯生长及产量的影响。结果表明,增施微生物菌剂能够明显促进马铃薯生长,提高马铃薯产量和品质,其中康大地1号微生物菌剂处理表现最好,与对照相比,增产幅度达7.9%,同时干物质含量和淀粉含量分别较对照增加2.2 3和2.2 2个百分点。关键词:微生物菌剂;马铃薯;生长;产量0 引言马铃薯(S o l a n u m t u b e r o s u m L.)是重要的薯类作物之一,其作为薯类品种的主要输出产品,具有比较突出的经济效益,在薯类种植业生产中占据重要地位1。马铃薯具有适应性强,产量高,而且营养丰富等特点,在西方国家有“地下苹果”的美称2,是我国非常有发展前景的一种高产经济作物。近年来,在全国种植范围不断扩大,已被列为第四大粮食作物3,4,同时它也给农民带来了较高收益。目前我国马铃薯种植面积稳定在5 3 3万h m2左右,其中2 0 2 0年马铃薯产量达到1亿t,面积和产量均居世界首位。一直以来,人们在马铃薯种植中只关心氮、磷、钾肥的施用,几乎很少施甚至不施有机肥和微生物肥料5,其虽然能给马铃薯提供一定的营养,但导致土壤各种性能失衡,而且细菌病害也非常的多,而且对环境造成严重污染,间接影响马铃薯的生长状况6,从而导致马铃薯生长受限,最终导致其产量的下降。此外,种植者为追求高产,普遍采用“大肥大水”的做法,不仅降低了水肥效率,严重破坏了生态环境,引发耕地质量逐年恶化等问题7,8。马铃薯产业的可持续高质量发展受到严重威胁,急需开发推广抑制作物土传病害、促进作物生长的微生物菌剂。微生物肥料不仅能够改善土壤质量、促进马铃薯根部对营养的吸收、增强马铃薯的抗性等重要功能,而且能够有效提高马铃薯的品质及产量9。本试验旨在通过不同微生物菌剂在马铃薯种植中的应用,探索微生物菌剂对马铃薯产量和品质的影响,为微生物菌剂在马铃薯上的应用推广提供依据。1 试验材料与方法1.1 试验地基本情况试验于2 0 2 1年49月在河北省张家口市沽源县黄盖淖镇林网村进行(N 4 1 3 2 4 1.4 2;E 1 1 5 1 9 4 8.2 2),年均气温2.4,平均日照数为2 9 3 1.5 h,平均海拔1 5 3 6 m,无霜期1 2 8 d左右,年平均降水量为5 0 0 mm左右。供试土壤为沙壤土,肥力均匀,地势平坦,排灌方便。其耕层土壤主要理化性质如下,土层深度02 0 c m,有机质2 3.5 g/k g、全氮0.8 1 g/k g、碱解氮1 0 0 m g/k g、速效磷3 3.7 m g/k g、速效钾9 0 m g/k g,p H值8.3 6。1.2 试验材料供试马铃薯品种为N 8。供试菌剂:康大地1号微生物菌剂(有效活菌数5亿/m L);康大地2号微生物菌剂(有效活菌数1 0亿/m L),由领先生物农业股份有限公司提供。供试肥料:复合肥(1 2-1 9-1 6),硫酸钾(含K2O5 0%),尿素(含N4 6%),硝酸铵钙(含N1 5%、C a 1 8%)。收稿日期:2 0 2 3-0 6-3 0基金项目:河北省科技重大专项项目(2 0 2 8 2 9 0 2 Z);河北省重点研发计划项目(2 2 3 2 2 9 0 3 D)作者简介:章孜亮(1 9 8 4-),男,甘肃民乐人,硕士,农艺师,主要从事作物营养与施肥应用技术研究。32 现代化农业 2 0 2 3年第1 2期(总第5 3 3期)1.3 试验设计试验共设3个处理,采用大区对比法,每个处理面积3 0 0 0 m2(3 0 m1 0 0 m),垄距9 0 c m。处理1:对照,常规施肥,底肥施复合肥(1 2-1 9-1 8)2 2 5 0 k g/h m2,追施尿素1 5 0 k g/h m2、硫 酸钾1 5 0 k g/h m2、硝酸铵钙1 5 0 k g/h m2;处理2:常规施肥+康大地1号微生物菌剂,康大地1号微生物菌剂在苗期和块茎形成期分别追施7 5 L/h m2;处理3:常规施肥+康大地2号微生物菌剂,康大地2号微生物菌剂在苗期和块茎形成期分别追施3 7.5 L/h m2。1.4 测定指标及方法a.土壤理化性状测定 播种前按照“S”形采样方法采集02 0 c m土壤混合样品,带回实验室。在常温避光条件下风干,去除杂物,用四分法留取土样并研磨,分别过1 mm筛用于测定土壤p H值和速效氮、速效磷、速效钾含量;过0.2 5 mm筛用于测定土壤有机质、全氮含量。测定方法参考鲍士旦编写的 土壤农化分析测定。b.株高和茎粗测定 在马铃薯现蕾期,每个处理随机取3个点,每个点连续调查1 0株样,测定株高和茎粗。株高用卷尺进行测量,从马铃薯茎根部到马铃薯的最高生长点的直线距离;茎粗采用游标卡尺,测量马铃薯近根部最粗茎的直径。c.收获期测产 每个处理随机取3个点、2 m样段进行马铃薯测产。调查主茎数、单株结薯数量、块茎数、块茎重、产量等指标,测定标准为成品薯(马铃薯1 0 0 g)、次品薯(马铃薯1 0 0 g)。d.品质测定 干物质含量采用干重法测定;淀粉含量采用碘比色法测定。1.5 数据处理采用E x c e l 2 0 1 0软件对数据进行处理,采用D P S数据处理系统进行方差分析和差异显著性分析。2 试验结果与分析2.1 不同微生物菌剂处理对马铃薯生长的影响马铃薯株高、茎粗的大小可以直接折射出马铃薯的生长情况,还可以间接地引起块茎的产量组成。因此,株高和茎粗是衡量马铃薯生长量的基本指标。不同施肥处理的马铃薯株高和茎粗调查结果如下,处理1株高6 1.0 7 c m、茎粗9.6 4 mm;处理2株高6 3.0 5 c m、茎粗1 0.4 0 mm;处理3株高5 9.3 7 c m、茎粗9.7 6 mm。从以上调查结果可知,马铃薯株高和茎粗各处理间差异未达到显著性。株高方面,康大地1号微生物菌剂处理表现最好;康大地2号微生物菌剂处理株高较对照略有下降。茎粗方面,表现为各微生物菌剂处理均优于对照,其中康大地1号微生物菌剂处理表现最好,茎粗较对照增加0.7 6 mm;其次为康大地2号微生物菌剂处理,茎粗较对照增加0.1 2 mm。2.2 不同微生物菌剂处理对马铃薯产量的影响表1 马铃薯产量性状及产量调查结果处理主茎数万个/h m2块茎数 万个/h m2成品次品总块茎数万个/h m2单株结薯量个/株产量t/h m2增产%11 0.9 3 a2 6.5 0 b7.9 7 a3 4.4 7 b2.9 7 b5 2.8 5 b21 2.2 3 a2 8.9 0 a1 1.8 6 a4 0.7 6 a3.7 2 a5 7.0 4 a7.931 1.3 0 a2 7.7 9 a1 1.6 7 a3 9.4 6 a3.4 8 a5 6.0 2 a6.0 不同微生物菌剂对马铃薯收获期产量的影响见表1。与对照相比,施用微生物菌剂处理收获期各产量指标均有不同程度的提高。具体表现如下,主茎数方面,康大地1号微生物菌剂处理最多,其次为康大地2号微生物菌剂处理;总块茎数方面,采用微生物菌剂的处理显著高于对照,其中康大地1号微生物菌剂处理较对照增加1 8.2%,康大地2号微生物菌剂处理较对照增加1 4.5%。马铃薯块茎大小直接反映马铃薯的产量效果及收益情况,从表1可以看出,各处理块茎数量中成品薯的个数表现为微生物菌剂处理显著优于对照,尤其是康大地1号微生物菌剂处理。产量方面,同样为康大地1号微生物菌剂处理表现最好,较对照增产7.9%;康大地2号微生物菌剂处理较对照增产6.0%。42 现代化农业 2 0 2 3年第1 2期(总第5 3 3期)2.3 不同微生物菌剂处理对马铃薯品质的影响马铃薯干物质是反应马铃薯有机物积累以及营养成分含量的一个有力指标。不同施肥处理的马铃薯干物质和淀粉含量如下,处理1干物质含量1 7.6 9%、淀粉含量1 1.9 3%;处理2干物质含量1 9.9 2%、淀粉含量1 4.1 5%;处理3干物质含量1 8.9 1%、淀粉含量1 3.1 5%。从以上调查结果可知,与对照相比,采用微生物菌剂的2个处理马铃薯块茎干物质含量均有明显提高,其中康大地1号微生物菌剂处理干物质含量最高,较对照提高2.2 3个百分点;康大地2号微生物菌剂处理干物质含量次之,较对照提高1.2 2个百分点。马铃薯淀粉含量各处理差异达到显著性。与对照相比,康大地1号微生物菌剂处理淀粉含量增幅最大,为2.2 2个百分点;康大地2号微生物菌剂处理淀粉含量增幅次之,为1.2 2个百分点。说明施用微生物菌剂能够促进马铃薯植株良好发育,作物光合作用旺盛,有利于马铃薯淀粉含量的积累。3 结论与讨论作物连作及肥料的不合理施用引起土壤养分失衡,土壤菌群结构失调1 0。研究表明,在障碍土壤中施用微生物菌剂能改善土壤微生态环境,提高土壤中微生物的数量并增强其活力,土壤活性增强,进而促进植株根系的生长,减少病虫害的发生1 1,1 2。何志刚1 3等研究结果表明,配施生物菌肥能增加马铃薯产量,提高养分利用率。郭鑫年1 4等研究表明,在常规化肥等量养分条件下,施用复合微生物肥提高马铃薯株高、茎粗以及主茎数,与对照相比差异显著(P0.0 5),施用复合微生物肥提高马铃薯单株块茎数、单株产量、大中薯质量百分比,与常规化肥相比,复合微生物肥提高了马铃薯还原糖、维生素C、淀粉及干物质含量,提高了马铃薯品质,马铃薯增产率为1.0%1 4.7%。钱建民1 5等也有相似研究,表明生物菌肥能够提高马铃薯产量和品质,以微生物菌肥配施传统化肥效果最佳,产量较对照提高3 2.7%,干物质含量、淀粉含量、维C含量和蛋白质含量均较对照有所增加。本试验中增施2种微生物菌剂均能改善马铃薯生长发育特性,以施用康大地1号微生物菌剂表现最为显著,能够促进作物生长,促进马铃薯增加株高和茎粗,显著提高产量,较对照增产7.9%,同时改善马铃薯品质,干物质含量和淀粉含量分别提高2.2 3和2.2 2个百分点。该研究结果为马铃薯种植中大面积推广微生物菌剂施用提供了技术支撑。4 参考文献1 刘洋,易晓峰,罗其友,等.中国马铃薯贸易与营销策略分析J.中国农学通报,2 0 1 6,3 2(2):1 8 0-1 8 5.2 郑若良.氮钾肥比例对马铃薯生长发育、产量及品质的影响J.江西农业学报,2 0 0 4(4):3 9-4 2.3 王海燕,高祥照.我国旱作节水农业现状、问题及发展建议J.中国农技推广,2 0 1 0,2 6(9):3 5-3 7.4 高中强,刘国琴,尹秀波,等.山东省马铃薯产业发展现状、问题及对策J.山东省农业管理干部学院学报,2 0 0 7(6):5 4-5 6.5 吕慧峰,王小晶,赵欢,等.肥料组合对马铃薯产量、品质和土壤肥力的影响J.长江蔬菜,2 0 1 0(2 2):4 6-4 8.6 束怀瑞.提高果树产业发展质量科学有序解决存在问题J.中国果菜,2 0 0 4(1):5-6.7 杨文杰,汪李平,程菲,等.设施蔬菜连作障碍防治技术J.长江蔬菜,2 0 1 9(1 0):2 6-2 9.8 原霁虹.马铃薯连作障碍的研究进展J.中国马铃薯,2 0 1 5,2 9(1):4 6-5 0.9 郑茗月,李海梅,赵金山,等.微生物肥料的研究现状及发展趋势J.江西农业学报,2 0 1 8,3 0(1 1):5 2-5 6.1 0 杨劲松,姚荣江.苏北海涂围垦区土壤质量综合评价研究J.中国生态农业学报,2 0 0 9,1 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